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組織透明化技術と多光子励起顕微鏡を用いた肺高血圧症の三次元病理病態解析

研究課題

研究課題/領域番号 19K17667
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分53030:呼吸器内科学関連
研究機関東京大学

研究代表者

藤原 隆行  東京大学, 医学部附属病院, 特任助教 (40836441)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2020年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2019年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
キーワード肺高血圧症 / 血管新生 / 組織透明化技術 / 多光子顕微鏡 / 肺動脈性肺高血圧症 / 多光子励起顕微鏡
研究開始時の研究の概要

申請者は、独自の検討により、多光子励起顕微鏡を用いた最新の顕微鏡技術に臓器透明化技術を併せて用いることで、マウス肺組織で数mm程度の深達度で三次元血管網を詳細に観察可能とし、二次元の病理切片では検出しえなかった生体内構造のダイナミックな変化を捉えることを可能とした。この三次元病理・病態解析システムを駆使して、肺組織リモデリングの詳細を明らかとし、分子機序の解明と制御を向けた基礎的研究を展開する。

研究成果の概要

三次元イメージングシステムにより、各種肺高血圧症(PH)モデルマウスにおける微小血管の描出を行った。中等度のPHを呈する低酸素負荷PHおよび遺伝性肺高血圧症モデルAlk1+/-では微小血管新生を認めた。その一方で、低酸素負荷+VEGF受容体阻害薬(SU5416)投与では、血管新生像は認めず、重症PHを呈した。またXの発現が血管新生に関与することが網羅的遺伝子発現解析により示唆された。肺内皮細胞特異的X欠損マウスでは低酸素負荷において血管新生反応は低下しPHは増悪、その一方でX活性化薬は血管新生反応は増強させPHは改善した。この結果よりXはPH治療薬の新規ターゲットとして期待できると考えられた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

新規の手法の確立を行い、その応用により、過去には報告しえなかった動物組織の三次元的解析を実践することができた。また難治疾患である肺高血圧症において、新規の治療ターゲットとして期待の持てる因子の探索を行うことができ、新規三次元解析手法が単なる生物現象の観察のみにとどまらず、新規病態解明およびそれを応用した新規治療開発に有用であることを示すことができ、この手法を用いて、他の疾患においても病態解明・治療法開発を推し進められる可能性について示すことが可能であった。

報告書

(3件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (20件)

すべて 2021 2020 2019

すべて 雑誌論文 (10件) (うち国際共著 2件、 査読あり 10件、 オープンアクセス 9件) 学会発表 (10件)

  • [雑誌論文] CXCR7 ameliorates myocardial infarction as a β arrestin-biased receptor2021

    • 著者名/発表者名
      Ishizuka et al.
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 11 号: 1 ページ: 3426-3426

    • DOI

      10.1038/s41598-021-83022-5

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Factors associated with left ventricular reverse remodelling after percutaneous coronary intervention in patients with left ventricular systolic dysfunction2021

    • 著者名/発表者名
      Adachi Y、Kiyosue A、Ando J、Kawahara T、Kodera S、Minatsuki S、Kikuchi H、Inaba T、Kiriyama H、Hirose K、Shinohara H、Saito A、Fujiwara T、Hara H、Ueda K、Sakakura K、Hatano M、Harada M、Takimoto E、Akazawa H、Morita H、Momomura S、Fujita H、Komuro I
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 11 号: 1 ページ: 239-239

    • DOI

      10.1038/s41598-020-80491-y

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Balloon Valvuloplasty to Treat Adult Symptomatic Pulmonary Valve Stenosis with Sequential Follow-Up Using Cardiac Magnetic Resonance Imaging in Combination with Echocardiography2020

    • 著者名/発表者名
      Ishii Satoshi、Fujiwara Takayuki、Ando Jiro、Takeda Norifumi、Inaba Toshiro、Inuzuka Ryo、Komuro Issei
    • 雑誌名

      International Heart Journal

      巻: 61 号: 5 ページ: 1075-1078

    • DOI

      10.1536/ihj.20-106

    • NAID

      130007911321

    • ISSN
      1349-2365, 1349-3299
    • 年月日
      2020-09-29
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Glucose Fluctuation and Cardiovascular Diseases2020

    • 著者名/発表者名
      Fujiwara Takayuki、Takeda Norifumi
    • 雑誌名

      International Heart Journal

      巻: 61 号: 4 ページ: 633-635

    • DOI

      10.1536/ihj.20-417

    • NAID

      130007882194

    • ISSN
      1349-2365, 1349-3299
    • 年月日
      2020-07-30
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Omega-3 fatty acid prevents the development of heart failure by changing fatty acid composition in the heart2020

    • 著者名/発表者名
      Toko Haruhiro、Morita Hiroyuki、Katakura Masanori、Hashimoto Michio、Ko Toshiyuki、Bujo Satoshi、Adachi Yusuke、Ueda Kazutaka、Murakami Haruka、Ishizuka Masato、Guo Jiaxi、Zhao Chunxia、Fujiwara Takayuki、Hara Hironori、Takeda Norifumi、Takimoto Eiki、Shido Osamu、Harada Mutsuo、Komuro Issei
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 10 号: 1 ページ: 15553-15553

    • DOI

      10.1038/s41598-020-72686-0

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Remote cardiac rehabilitation is a good alternative of outpatient cardiac rehabilitation in the COVID-19 era2020

    • 著者名/発表者名
      Nakayama Atsuko、Takayama Naoko、Kobayashi Momoko、Hyodo Kanako、Maeshima Naomi、Takayuki Fujiwara、Morita Hiroyuki、Komuro Issei
    • 雑誌名

      Environmental Health and Preventive Medicine

      巻: 25 号: 1 ページ: 1-1

    • DOI

      10.1186/s12199-020-00885-2

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Inhibition of transforming growth factor-β signaling in myeloid cells ameliorates aortic aneurysmal formation in Marfan syndrome2020

    • 著者名/発表者名
      Hara Hironori、Maemura Sonoko、Fujiwara Takayuki、Takeda Norifumi、Ishii Satoshi、Yagi Hiroki、Suzuki Takaaki、Harada Mutsuo、Toko Haruhiro、Kanaya Tsubasa、Ijichi Hideaki、Moses Harold L.、Takimoto Eiki、Morita Hiroyuki、Akazawa Hiroshi、Komuro Issei
    • 雑誌名

      PLOS ONE

      巻: 15 号: 11 ページ: e0239908-e0239908

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0239908

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Unique Mechanism by Which <i>TGFBR1</i> Variants Cause 2 Distinct System Diseases ― Loeys-Dietz Syndrome and Multiple Self-Healing Squamous Epithelioma ―2019

    • 著者名/発表者名
      Fujiwara Takayuki、Takeda Norifumi、Ishii Satoshi、Morita Hiroyuki、Komuro Issei
    • 雑誌名

      Circulation Reports

      巻: 1 号: 11 ページ: 487-492

    • DOI

      10.1253/circrep.CR-19-0098

    • NAID

      130007742756

    • ISSN
      2434-0790
    • 年月日
      2019-11-08
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Effect of Treatment by Female Cardiologists on Short-Term Readmission Rates of Patients Hospitalized With Cardiovascular Diseases2019

    • 著者名/発表者名
      Nakayama A, Morita H, Fujiwara T, Komuro I
    • 雑誌名

      Circulation Journal

      巻: 83 号: 9 ページ: 1937-1943

    • DOI

      10.1253/circj.CJ-19-0357

    • NAID

      130007695017

    • ISSN
      1346-9843, 1347-4820
    • 年月日
      2019-08-23
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Activation of TGF-β signaling in an aortic aneurysm in a patient with Loeys-Dietz syndrome caused by a novel loss-of-function variant of TGFBR1.2019

    • 著者名/発表者名
      Hara H, Takeda N, Fujiwara T, Yagi H, Maemura S, Kanaya T, et al.
    • 雑誌名

      Hum Genome Var

      巻: 6 号: 1 ページ: 6-6

    • DOI

      10.1038/s41439-019-0038-x

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] A novel three-dimensional visualization system revealed an essential adaptive angiogenic response in pulmonary hypertension2021

    • 著者名/発表者名
      藤原 隆行
    • 学会等名
      第28回日本血管生物医学会学術集会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 新たな三次元病理病態解析が解き明かす肺高血圧症における微小血管リモデリング の意義とその治療応用2020

    • 著者名/発表者名
      藤原 隆行
    • 学会等名
      第62回日本平滑筋学会総会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 新たな三次元病理病態解析が解き明かす肺高血圧症における微小血管リモデリング の意義とその治療応用2020

    • 著者名/発表者名
      藤原 隆行
    • 学会等名
      第56回高血圧疾患モデル学会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 新たな三次元イメージングが解き明かす肺高血圧症の病態初期の微小血管リモデリングの意義とその治療応用2020

    • 著者名/発表者名
      藤原 隆行
    • 学会等名
      第61回日本脈管学会総会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 三次元イメージングで解き明かす肺高血圧症の微小血管新生の意義2020

    • 著者名/発表者名
      藤原 隆行
    • 学会等名
      第5回肺高血圧症肺循環学会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 新たな三次元的形態解析手法によって明らかとなった肺高血圧症の微小血管リモデリングとその治療的意義2020

    • 著者名/発表者名
      藤原 隆行
    • 学会等名
      第257回日本循環器学会関東甲信越地方会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 新たな三次元的形態解析手法によって明らかとなった肺高血圧症の病態初期の微小血管リモデリ ングの意義2020

    • 著者名/発表者名
      藤原 隆行
    • 学会等名
      第41回日本炎症・再生医学会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 新たな三次元的形態解析手法によって明らかとなった肺高血圧症の微小血管リモデリングの意義2019

    • 著者名/発表者名
      藤原隆行
    • 学会等名
      脳心血管抗加齢研究会2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 新たな三次元的形態解析手法によって明らかとなった肺高血圧症の病態初期の微小血管 リモデリングの意義2019

    • 著者名/発表者名
      藤原隆行
    • 学会等名
      第23回日本心血管内分泌代謝学会学術集会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] A novel three-dimensional visualization system demonstrates an essential adaptive angiogenic response in the early phase of pulmonary hypertension2019

    • 著者名/発表者名
      藤原隆行
    • 学会等名
      第3回日本循環器学会基礎研究フォーラム
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2022-01-27  

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